2020-2021学年河北省保定市唐县第一中学高二上学期9月月考数学试题(解析版)
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2020-2021学年河北省保定市唐县第一中学高二上学期9月月考数学试题(解析版)

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资料简介
第 1 页 共 16 页 2020-2021 学年河北省保定市唐县第一中学高二上学期 9 月月 考数学试题 一、单选题 1.设 :1 2, : 2 1xp x q ,则 p 是 q 成立的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件 【答案】A 【解析】试题分析:由指数函数的性质可知,当 必有 ,所以 的充 分条件,而当 时,可得 ,此时不一定有 ,所以 的不必要条 件,综上所述, 的充分而不必要条件,所以正确选项为 A. 【考点】充分条件与必要条件. 【方法点睛】判断 p 是不是 q的充分(必要或者充要)条件,遵循充分必要条件的定义, 当 p 成立时,q也成立,就说 p 是 q的充分条件,否则称为不充分条件;而当 q成立时, p 也成立则 p 是 q的必要条件,否则称为不必要条件;当 p 能证明 q的同时 q也能证明 p ,则 p 是 q的充分条件. 2.圆 2 2 1 : 2 8 8 0C x y x y     与 2 2 2 : 4 4 2 0C x y x y     的位置关系是 ( ) A.相交 B.外切 C.内切 D.相离. 【答案】A 【解析】【详解】试题分析:由题是给两圆标准方程为:        2 2 2 2 1 2: 1 4 25, : 2 2 16C x y C x y        , 因为 1 2 | 9 4 5 4| C C     ,所以两圆相离,故选 D. 【考点】圆与圆的位置关系. 3.如图,正方形 ABCD 内得图形来自宝马汽车车标的里面部分,正方形内切圆中黑色 部分和白色部分关于正方形对边中点连线成轴对称,在正方形内随机一点,则此点取自 黑色部分的概率是( ) 第 2 页 共 16 页 A. 1 4 B. 4  C. 8  D. 1 2 【答案】C 【解析】【详解】 设正方形 ABCD 的边长为 2 ,则正方形的面积 1 4S  , 则圆的半径为 1r  ,阴影部分的面积为 2 2 1 1 2 2S r   , 根据几何概型及其概率的计算公式可得 2 1 1 2 4 8 SP S     ,故选 C. 4.若直线  1 2 0x m y    和直线 2 4 0mx y   平行,则 m 的值为( ) A.1 B. 2 C.1或 2 D. 2 3  【答案】A 【解析】由题知两直线平行,直接列出 1 1 1 2 2 2 A B C A B C   ( 2 2 20, 0, 0A B C   )即可求得 m 【详解】 直线  1 2 0x m y    和直线 2 4 0mx y   平行, 可得  1 2 1 2 m m m        ,得 1m  . 故选:A. 【点睛】 本题考查了已知两直线平行求参的问题,注意要排除两直线重合的情况,属于基础题. 5.2019 年 10 月 1 日.中华人民共和国举行了盛大的阅兵仪式.为了了解观看直播的观众 年龄的分布情况,随机调查了 200 名观众,根据调查结果得出如图所示的频率分布直方 图,由图可以估计观看直播的观众年龄的平均数与众数分别是( )(同一组中的数 第 3 页 共 16 页 据用该组区间的中点值为代表) A.33.5,35 B.33.5,32.5 C.34,32.5 D.34,30 【答案】B 【解析】利用频率分布直方图,每一个小矩形的面积乘以底边中点横坐标之和即为平均 数,最高小矩形低边中点横坐标即为众数; 【详解】 根据频率分布直方图可知:平均数为 0.01 22.5 5 0.04 27.5 5 0.07 32.5 5 0.06 37.5 5 0.02 42.5 5 33.5               , 众数为最高小矩形低边中点横坐标即为 30 35 32.52   , 故选:B 【点睛】 本题主要考查了利用频率分布直方图求众数和中位数,属于基础题. 6.已知样本 1x , 2x ,…, nx 的平均数为 2,方差为 5,则 12 1x  , 22 1x  ,…,2 1nx  的平均数和方差分别为( ) A.4 和 10 B.5 和 11 C.5 和 21 D.5 和 20 【答案】D 【解析】利用平均数和方程的性质可算出答案. 【详解】 因为样本 1x , 2x ,…, nx 的平均数为 2,方差为 5, 所以 12 1x  , 22 1x  ,…, 2 1nx  的平均数为 2 2 1 5   ,方差为 22 5 20  故选:D 【点睛】 本题考查的是平均数和方程的性质,较简单. 第 4 页 共 16 页 7.圆C 的半径为 5,圆心在 x 轴的负半轴上,且被直线3 4 4 0x y   截得的弦长为 6,则圆C 的方程为( ) A. 2 2 2 3 0x y x    B. 2 2 2 3 0x y x    C. 2 216 39 0x x y    D. 2 216 39 0x x y    【答案】D 【解析】设圆心为 ,0a ( 0a  ).根据弦长和半径可求出圆心到直线的距离,再根据点 到直线的距离求 a ,即得圆 C 的方程. 【详解】 设圆心为 ,0a ( 0a  ),圆 C 的半径为 5,弦长为 6, 圆心到直线3 4 4 0x y   的距离为 2 25 3 4  . 又圆心到直线3 4 4 0x y   的距离为 3 4 5 ad  , 3 4 45 a   , 解得 8a   . 圆 C 的方程为  2 28 25x y   ,即 2 216 39 0x x y    . 故选: D . 【点睛】 本题考查圆的方程,考查直线和圆的位置关系,属于基础题. 8.若过定点 ( 1,0)M  且斜率为 k 的直线与圆 2 24 5 0x x y    在第一象限内的部分 有交点,则 k 的取值范围是( ) A. 0 5k  B. 5 0k   C. 0 13k  D. 0 5k  【答案】A 【解析】 2 2 2x 2 y 3 2 0 3 x 0 y 5 A 0 5 kMA 5 1 0 5 0k 0 k 5 0 k 5   A0 1               解:圆的方程可变形为( ) ,圆心( ,),半径等于 ,令 ,则 . 设 ( , ), . 又 直线过第一象限且过( ,)点, > .又直线与圆在第一象限内有相交点, < , < < ,故选 . 9.设定点 1(0, 2)F , 2 (0,2)F ,动点 P 满足条件 1 2 4 ( 2)PF PF m mm     ,则点 P 的轨迹是( ) 第 5 页 共 16 页 A.椭圆 B.线段 C.射线 D.椭圆或线段 【答案】A 【解析】利用椭圆的定义即可判断. 【详解】 因为 2m  ,所以 4 42 4m mm m     ,即 1 2 1 24PF PF F F   , 所以点 P 的轨迹是以 1 2,F F 为焦点的椭圆. 故选:A. 【点睛】 本题考查了椭圆的定义,理解定义是解题的关键,属于基础题. 10.已知椭圆的方程为  2 22 3 0x y m m   ,则此椭圆的离心率为( ) A. 1 3 B. 3 3 C. 2 2 D. 1 2 【答案】B 【解析】将椭圆的方程标准化,利用椭圆的性质可求得 a2,b2,c2 的值,从而可求得此 椭圆的离心率. 【详解】 ∵椭圆的方程为 2x2+3y2=m(m>0), ∴ 2 2 x m + 2 3 y m =1, ∴a2= 2 m ,b2= 3 m , ∴c2=a2﹣b2= 6 m , ∴e2= 1 3 , ∴e= 3 3 . 故选 B. 【点睛】 本题考查椭圆的简单性质,将椭圆的方程标准化是关键,属于基础题. 第 6 页 共 16 页 11.2019 冠状病毒病(CoronaVirus Disease2019(COVID-19))是由新型冠状病毒 (2019-nCoV)引发的疾病,目前全球感染者以百万计,我国在党中央、国务院、中央 军委的坚强领导下,已经率先控制住疫情,但目前疫情防控形势依然严峻,湖北省中小 学依然延期开学,所有学生按照停课不停学的要求,居家学习.小李同学在居家学习期 间,从网上购买了一套高考数学冲刺模拟试卷,快递员计划在下午 4:00~5:00 之间 送货到小区门口的快递柜中,小李同学父亲参加防疫志愿服务,按规定,他换班回家的 时间在下午 4:30~5:00,则小李父亲收到试卷无需等待的概率为( ) A. 1 8 B. 1 4 C. 3 4 D. 7 8 【答案】C 【解析】根据题意,列出不等式组,由线性规划求几何概型问题,属综合基础题. 【详解】 记快递员讲快递送到小区的时刻为 x﹐小李同学父亲到小区时刻为 y﹐ 则所有事件构成区域为 4 5: 4.5 5 x y      , 记“小李同学父亲收到快递无需等待”为事件 A,则事件 A 构成区域满足 4 5 : 4.5 5 0 x A y y x         , 根据题意,作图如下: 数形结合可知,所有基本事件可表示平面区域 ABCD ,事件 A 可表示平面区域 ABED , 又因为 1 11 2 2ABCDS    , 1 1 1 1 3 2 2 2 2 8ABEDS      , 第 7 页 共 16 页 所以小李同学父亲收到快递无需等待的概率   3 4 ASP A S   . 故选:C. 【点睛】 本题考查由线性规划求几何概型问题,属综合基础题. 12.若圆   2 2 23 5x y r    上有且仅有两个点到直线 4 3 2 0x y   的距离为1, 则半径 r 的取值范围是( ) A. 4,6 B. 4,6 C. 4,6 D. 4,6 【答案】B 【解析】因为   2 2 23 5x y r    ,可得:其圆心为 (3, 5)M  , (3, 5)M  到 4 3 2 0x y   距离为: 5d  ,设 4 3 0x y C   与直线 4 3 2 0x y   距离是1,解 得与直线 4 3 2 0x y   距离是1的直线有两条: 4 3 7 0x y   和 4 3 3 0x y   ,讨 论两条: 4 3 7 0x y   和 4 3 3 0x y   与圆的位置关系,即可求得答案. 【详解】     2 2 23 5x y r    可得:其圆心为 (3, 5)M  根据点到直线距离公式可得 (3, 5)M  到 4 3 2 0x y   距离为: |12 15 2| 5 16 9 d      设 4 3 0x y C   与直线 4 3 2 0x y   距离是1. 根据平行线间距离公式可得: | 2|1 16 9 C   解得: 7C   或 3C  与直线 4 3 2 0x y   距离是1的直线有两条: 4 3 7 0x y   和 4 3 3 0x y   又圆心 (3, 5)M  到 4 3 7 0x y   距离: |12 15 7 | 4 16 9     圆心 (3, 5)M  到 4 3 3 0x y   距离: |12 15 3| 6 16 9     第 8 页 共 16 页  如果圆与 4 3 3 0x y   相交,那么圆也肯定与 4 3 7 0x y   相交,交点个数多于 两个,于是圆上点到 4 3 2 0x y   的距离等于1的点不止两个.  圆与 4 3 3 0x y   不相交,  如果圆与 4 3 7 0x y   的距离小于等于1,那么圆与 4 3 7 0x y   和 4 3 3 0x y   交点个数和至多为1个,  圆只能与 4 3 7 0x y   相交,与 4 3 3 0x y   相离  4 6r  . 故选:B. 【点睛】 本题考查了根据圆上点与直线的距离求圆的半径范围,解题关键掌握求直线与圆位置关 系解法,数形结合,考查了分析能力和计算能力,属于中档题. 二、填空题 13.两个男生一个女生并列站成一排,其中两男生相邻的概率为_____ 【答案】 2 3 【解析】基本事件总数 n 3 3 6A  ,两名男生相邻包含的基本事件个数 m 2 2 2 2A A  4, 由此能求出两名男生相邻的概率. 【详解】 两名男生和两名女生随机站成一排照相, 基本事件总数 n 3 3 6A  , 两名男生相邻包含的基本事件个数 m 2 2 2 2A A  4 则两名男生相邻的概率为 p 2 3 m n   . 故答案为: 2 3 【点睛】 本题考查概率的求法,考查古典概率、排列组合等基础知识,考查运算求解能力,是基 础题. 14.若椭圆 2 2 12 x y m   的离心率为 1 2 ,则 m  __________. 第 9 页 共 16 页 【答案】 3 2 或 8 3 【解析】分焦点在 x 轴和 y 轴分类讨论,结合离心率得表达式即可求解 【详解】 ①当椭圆的焦点在 x 轴上时,由题意得 2 1 22 m  ,解得 3 2m  ; ②当椭圆的焦点在 y 轴上时,由题意得 2 1 2 m m   ,解得 8 3m  . 综上所述, m  3 2 或 8 3 故答案为: 3 2 或 8 3 【点睛】 本题考查由椭圆的离心率求解参数值,属于基础题 15.过点 3,1 的直线l 被曲线 2 2 2 4 0x y x y    截得的弦长为 2,则直线l 的方程 为_____. 【答案】 3x  或3 4 5 0x y   【解析】考虑斜率存在和不存在两种情况,利用垂径定理计算得到答案. 【详解】 圆C 的方程可化为    2 21 2 5x y    .圆心 1,2 ,半径为 5 ; ∵直线 l 过点  3,1 且被圆C 截得的弦长为 2, l 的斜率不存在时,直线 3x  , ∴圆心C 到l 的距离为 2d  .弦长为: 2 5 4 2  满足题意; l 的斜率存在时,设l :  1 3y k x   ,即 3 1 0kx y k    , 圆心C 到l 的距离 2 2 3 1 2 1 k kd k      , ∴ 3 4k  ,∴l :3 4 5 0x y   . 综上所述,直线 l 的方程 3x  或3 4 5 0x y   ; 故答案为 3x  或3 4 5 0x y   . 【点睛】 本题考查了直线与圆相交问题,忽略掉斜率不存在的情况是容易发生的错误. 第 10 页 共 16 页 16.命题 x R  , 2 2 2 1 0mx mx m    为真,求实数 m 的取值范围__________. 【答案】 ( ,1] 【解析】由题意知 2 2 2 1 0mx mx m    有实数解,分 0m  或 0 0 m    ,即可求解. 【详解】 由题意知 2 2 2 1 0mx mx m    有实数解, 当 0m  时, 2 2 2 1 0mx mx m    一定有解,故 0m  符合题意, 当 0m  时,  2 24 4 2 1 4 4 0m m m m m        , 解得: 0 1m  , 综上所述: 1m £ , 故答案为: ( ,1] 【点睛】 本题主要考查了已知函数有解求参数的范围,属于中档题. 三、解答题 17.求分别满足下列条件的直线 L 的方程. (1)已知点 (2,1)P , L 过点 (1,3)A , P 到 L 距离为 1 (2) L 过点 (2,1)P 且在 x 轴, y 轴上截距相等 【答案】(1) 1x  或3 4 15 0x y   ;(2) 2 0x y  或 3 0x y   . 【解析】(1)直线 L 的斜率不存在时, L 的方程 1x  ,满足条件; L 的斜率存在时, 设出直线 L 的方程  3 1y k x   ,利用点到直线的距离公式为 1,列方程即可求出斜 率 k ,进而可得直线 L 的方程; (2)当直线 L 过原点 0,0 时,设方程为 y kx ,当直线 L 不过原点  0,0 时,设方程 为 1x y a a   ,分别代入点 (2,1)P 的坐标即可求解. 【详解】 (1)当直线 L 的斜率不存在时,直线 L 的方程 1x  ,满足条件; 当直线 L 的斜率存在时,设 L 的方程为  3 1y k x   ,即 3 0kx y k    , 由 2 2 1 3 1 1 k kd k      ,即 2 22 1k k   ,解得: 3 4k   , 第 11 页 共 16 页 即 L 的方程:3 4 15 0x y   , 综上所述:直线 L 的方程为: 1x  或3 4 15 0x y   ; (2)当直线 L 过原点 0,0 时,设方程为 y kx ,代入 (2,1)P 可得 1 2k  , 所以此时直线方程的为 1 2y x , 当直线 L 不过原点 0,0 时,设方程为 1x y a a   ,代入 (2,1)P 可得 2 1 1a a   , 解得: 3a  ,所以此时直线方程的为 3 0x y   , 【点睛】 本题只要考查了求直线的点斜式方程和截距时方程,涉及点到直线的距离公式,属于中 档题. 18.已知 2: 2 8 0p x x   ,  2 2: 2 0 0q x mx m m   , . (1)当 1m  时,若命题“ p q ”为真命题,求实数 x 的取值范围; (2)若 p 是 q的充分而不必要条件,求实数 m 的取值范围. 【答案】(1) 2 1x   ;(2) 4m≥ . 【解析】(1)求出两个命题为真命题时的解集,然后利用 p q 为真,求解 x 的取值范 围. (2)依题意可得 p q q , 推不出 p ,即可得到不等式组 2 2 4 m m     ,解得即可 【详解】 解:∵ 2: 2 8 0P x x   ,∴ 2 4x   ∵ 2 2: 2 0q x mx m   , 0m  ,∴ 2m x m   (1)当 1m  时, : 2 1q x   ∵ p q 为真命题,∴ p 真且 q真 即 2 4 2 1 x x       ,∴ 2 1x   (2)设集合  | 2 4A x x    ,  2| mx mB x   若 p 是 q的充分不必要条件,则 A  B ∴只需满足 2 2 4 m m     且等号不同时成立得 4m≥ 【点睛】 第 12 页 共 16 页 本题考查了充分必要条件,考查复合命题的判断,属于基础题. 19.某学校从高三年级共 800 名男生中随机抽取 50 人测量身高.将测量结果按如下方式 分成八组:第一组[155,160) ;第二组[160,165) ;…;第八组[190,195] .如图是按上 述分组方法得到的频率分布直方图. (1)估计这所学校高三年级男生中身高在180cm 以上(含180cm )的人数; (2)若从样本中身高属于第六组和第八组的所有男生中随机抽取两人,记他们的身高 分别为 x 、 y ,求满足“| | 5x y ≤ ”的事件的概率. 【答案】(1)144;(2) 7 15 . 【解析】(1)根据图中数据算出答案即可; (2)6 组有 4 人,设为 1,2,3,4,8 组有 2 人,设为 x , y ,然后用列举法求解即可. 【详解】 (1) (0.016 0.012 0.008) 5 800 144     人 (2)6 组:50 0.016 5 4   人,设为 1,2,3,4. 8 组: 50 0.028 5 2   人,设为 x , y 6 人任选 2 人共有:  1,2  1,3  1,4  1, x  1, y  2,3  2,4  2, x  2, y  3,4  3, x  3, y  4, x  4, y  ,x y 共 15 种. 满足 5x y  的有 7 种, ∴ 7 15P  【点睛】 本题考查的是频率分布直方图和古典概型,属于基础题. 20.已知圆 C 经过 A(5,3),B(4,4)两点,且圆心在 x 轴上. (1)求圆 C 的标准方程; 第 13 页 共 16 页 (2)若直线 l 过点(5,2),且被圆 C 所截得的弦长为 6,求直线 l 的方程. 【答案】(1) 2 2( 1) 25  x y ;(2) 5x  或3 4 23 0x y   . 【解析】(1)根据题意可设圆的方程为 2 2 2( ) ( 0)x a y r r    ,根据点在圆上可得关 于 ,a r 的方程组,解出方程组即可得到圆的方程. (2)由直线截圆所得的弦长结合垂径定理可得圆心到直线的距离为 4,当直线斜率不 存在时显然成立,当直线斜率存在时,可设为点斜式,根据点到直线的距离公式求出斜 率即可. 【详解】 (1)因为圆心在 x 轴上,所以可设圆的方程为 2 2 2( ) ( 0)x a y r r    . 因为圆 C 经过 A(5,3),B(4,4)两点,所以 2 2 2 2 2 2 (5 ) 3 (4 ) 4 a r a r         解得 1a  , = 5r . 故圆 C 的标准方程是 2 2( 1) 25  x y . (2)因为直线 l 被圆 C 所截得的弦长为 6,所以圆 C 的圆心到直线 l 的距离 25 9 4d    . ①当直线 l 的斜率不存在时,因为直线 l 过点 5,2 ,所以直线 l 的方程为 5x  ,所以 圆 C 的圆心到直线 l 的距离 5 1 4d    ,符合题意; ②当直线 l 的斜率存在时,可设出直线 l 的方程为 2 ( 5)y k x   , 即 5 2 0kx y k    , 则圆 C 的圆心到直线 l 的距离 2 | 0 5 2 | 4 1 k kd k      ,解得 3 4k   , 故直线 l 的方程为 3 4 23 0x y   . 综上,直线 l 的方程为 5x  或3 4 23 0x y   . 【点睛】 本题考查了用待定系数法求圆的方程,通常用一般式计算要简单;另外圆与直线相交时, 半径、弦长的一半和弦心距的关系,注意用到斜率考虑是否存在问题,属于中档题. 21.已知椭圆 2 2 2 2: 1( 0, 0)x yM a ba b     的离心率为 6 3 ,且经过点 (3,3) ,F 为椭 第 14 页 共 16 页 圆 M 的左焦点,直线 3: 3l y x 与椭圆 M 交于 P ,Q 两点. (1)求椭圆 M 的标准方程; (2)求 PQF△ 的面积. 【答案】(1) 2 2 136 12 x y  ;(2)12. 【解析】(1)由离心率和点的坐标可求得椭圆的标准方程; (2)联立直线与椭圆方程,可求得交点坐标,再利用两点间的距离、三角形面积公式 可得答案. 【详解】 (1)∵椭圆的离心率为 6 3 ,即 6 3 c a  , ∴ 2 2 2 2 2 21 3 c be a a     ,∴ 2 2 1 3 b a  , ∴ 2 23a b= , 可设椭圆方程为 2 2 2 2 13 x y b b   , 又过点 3,3 ,所以 2 12b  , 2 36a  , ∴椭圆方程为 2 2 136 12 x y  . (2)由(1)知  2 6,0F  , : 3 3 0l x y  则 F 到l 的距离 d 为:  3 2 6 6 3 9 d      设 P 点坐标为 1 1,x y ,Q 点坐标为 2 2,x y , 由 2 2 136 12 3 3 x y y x      ,得 22 36 0x   , 3 2x   , ∴ P 为 3 2, 6 ,Q 为 3 2, 6  或 P 为 3 2, 6  ,Q 为 3 2, 6 , ∴    2 2 3 2 3 2 6 6 4 6PQ      ,或 第 15 页 共 16 页    2 2 3 2 3 2 6 6 4 6PQ        , ∴ 1 1 4 6 6 122 2PQFS PQ d       . 【点睛】 本题考查了椭圆的标准方程,直线与椭圆的位置关系、三角形的面积公式. 22. 已知点 ( 1,0)A  , (1,0)B ,动点 P 满足 2 3PA PB  ,记动点 P 的轨迹为 W. (Ⅰ)求 W 的方程; (Ⅱ)直线 1y kx  与曲线 W 交于不同的两点 C,D,若存在点 ( ,0)M m ,使得 CM DM 成立,求实数 m 的取值范围. 【答案】(Ⅰ) 2 2 13 2 x y  . (Ⅱ) . 【解析】【详解】试题分析:(Ⅰ)依题意,点 P 到两定点 A、B 的距离之和为定值 2 3 , 且此值大于两定点间的距离 2,由椭圆定义可知动点 P 的轨迹是以 A,B 为焦点,长轴 长为 2 3 的椭圆,从而写出 W 的标准方程; (Ⅱ)先将直线方程与曲线 W 的方程联立,得关于 x 的一元二次方程,利用韦达定理, 写出交点 C、D 的横坐标的和与积,再求出线段 CD 的中垂线的方程,此直线与 x 轴的 交点即为 M,从而得 m 关于 k 的函数,求函数值域即可 试题解析:(Ⅰ)由椭圆的定义可知,动点 P 的轨迹是以 A,B 为焦点,长轴长为 2 3 的椭圆. ∴ 1c  , 3a  , 2 2b  . W 的方程是 2 2 13 2 x y  . (Ⅱ)设 C,D 两点坐标分别为 1 1( , )C x y 、 2 2( , )D x y ,C,D 中点为 0 0( , )N x y . 由 2 2 1 { 13 2 y kx x y     得 2 2(3 2) 6 3 0k x kx    . 所以 1 2 2 6 3 2 kx x k     ∴ 1 2 0 2 3 2 3 2 x x kx k     , 从而 0 0 2 21 3 2y kx k     . 第 16 页 共 16 页 ∴ MN 斜率 20 0 2 2 3 2 3 3 2 MN y kk kx m mk     . 又∵ CM DM , ∴CD MN ,∴ 2 2 2 13 2 3 3 2 k k kmk      即 23 2 km k    当 0k  时, 0m  ; 当 0k  时, 2 1 23 2 3 km k k k      . 故所求 m 的取范围是 . 【考点】1.椭圆的标准方程;2.直线与圆锥曲线的综合问题.

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